物联网时代的数据库如何选型?

物联网时代的数据库如何选型?,第1张

物联网时代,大量的数据从不同的设备传感器产生,单机数据库系统肯定无法存储这么大量的数据,在选择数据库方面,肯定要选择具有分布式能力存储的数据库。

在物联网时代,数据之间还有一个非常重要的特性,那就是数据之间的关联性。不同的数据从相互连接的互联网设备传感器中产生,由于不同的传感器相互连接,协同工作和采集数据,如何将大量具有相互关联的数据保存在数据库,这里我推荐使用图数据库来进行存储。

图数据库相对于其他数据库来说,最大的优势就是查询数据之间的关联性会更加快速,消耗的时间会更短。打个比方,在社交网络中,我们想要查询在用户A的粉丝中,粉丝关注了B的用户。如果使用传统关系型数据库来存储用户的关注关系,在上面的数据统计中,要使用两层Join才能算出结果,而关系型数据库Join *** 作会很慢。使用图型数据库存储数据的话,图中的点为用户,边为用户的关注关系,在查询A的粉丝,同时粉丝也关注B的用户,只需要遍历两层关注关系就能很快查询到结果。

图数据库也属于NoSql数据库的一种,常用的图形数据库有,JanusGraph、Neo4j、Cayley、dgraph。不同的图数据库,底层实现也不尽相同。

JanusGraph是一种分布式图数据库,由Java语言开发,可以使用Hadoop生态存储系统作为数据源,构建出数据大图。是TiTan图数据库的开源版本,支持事务的ACID。

Neo4j是一种单机的图数据库,其优势就是能够快速安装并且使用,便于新同学上手。你的数据量一般不大的话,我推荐使用Neo4j,直接使用Neo4j相关的API就可以将数据模型图构建而出,然后使用Neo4jCypher查询语言,就可以分析数据,Cypher是一种类SQL的语言。

Cayley和Dgraph都是使用Go语言实现的图数据库,Go语言的最大特性就是其编译速度和开发便捷性,Cayley和Dgraph都支持分布式存储,不过都不支持SQL语言查询数据,Dgraph不支持事务,而Cayley支持事务,不过在开源社区,Dgraph比Cayley更加活跃,这里优先建议使用Dgraph作为物联网的存储数据库。

总体来说,在物联网时代,一定要学会使用图数据库,在分析大量数据之间的关联性时,图数据库就能够派上用场,图数据库最大的优势就是分析不同数据之间的关联性。

挑战和机遇:物联网应用前景和发展展望 物联网的发展代表了整个社会信息化的发展方向。就通信产业来说,长期的发展目标是 实现人与人之间无缝的联系和沟通。这个目标发展到现在,已经基本实现了。那么今后向什么方向发展?2009 年开始,以“物联网”、“智慧地球”为代表的信息化概念在全球范围内出 现,为通信产业未来的发展指明了方向。 在全球金融危机后期的大背景下,物联网的本质是行业信息化,各国政府大力推动物联网发展的动力在于寻找新的经济增长点和创造就业。 在这样的大背景下,在全球范围内,运营商 成为了物联网的重要推动者。 运营商将在物联网的发展中获得巨大的利益, 同时带领整个通 信产业,朝一个更深入的方向发展。 物联网规模化发展面临 3 大挑战 从整个物联网的发展情况来看,我们认为物联网仍然处在一个规模成长前夜的阶段。要实现规模化的发展,仍面临着一系列的瓶颈,需要解决一系列的问题。这些问题概括总结起来就是横向欠缺整合,纵向亟待深入。与之相对应的还有第三个问题,就是伴随物联网进一步的发展和规模化,将会对通信网络产生压力,并且产生一系列的新问题,需要对整个基础 网络针对物联网进行优化。 总结来说,物联网的规模化发展,面临的三大挑战是: 第一,需要实现物联网横向的整合,打造社会公共的物联网基础架构。并在标准化、规 范化的基础上,形成真正的物联网产业联盟。 第二,需要促进物联网在各个行业的纵深发展。应抓住新的关键技术、政府示范项目以 及新的商业模式等契机,实现重点行业的突破,并由点带面,促进整个物联网向各个行业的 纵深发展。 第三,基础网络优化。通信产业界形成共识,就是物联网的规模化发展,将对基础网络产生一系列优化的需求。比如为了满足庞大的物的数量,要对号码优化;为了满足物的低功 耗、低移动的影响,要对无线资源进行优化等。 挑战一:横向整合 从横向整合的角度来说,基于物联网这样一个从感知层到网络层,再到应用层的端到端 的架构, 应该建立公共的分层的物联网体系架构。 这样一种社会公共的物联网基础架构的优 化,有两个节点非常重要:一个是物联网业务支撑平台,或者说物联网中间件平台; 另外一 个是标准化、规范化的物联网网关产品。 物联网应以平台和模组为基础形成一个更加规范化、标准化的物联网基础架构,并以此架构为基础形成整个社会物联网的分工。 在这个过程中,标准化工作是非常重要的任务。 从国际范围来看,整个物联网的规范制订都处于相对滞后的局面。 物联网行业规范的制订是推动物联网的关键, 必须予以充分的重视。物联网规范的制订应以物联网业务支撑平台为核心,重点是在平台与终端的接口、平台与应用的接口的标准化。 在形成一个社会公共的物联网基础架构,以及相应规范制订的基础之上,形成真正价值链分工基础之上的产业联盟。 目前国内物联网的产业联盟存在的一个突出问题,就是布局分散,缺乏基于价值链的分工。虽然大多数厂商宣称提供端到端方案,但大部 分规模较小。 挑战二:纵向深入 纵向深入方面,应该抓住一系列的机会推动物联网在各个行业的深化。 首先应该抓住新技术带来的变革契机,物联网技术的发展,正在带来这样的发展契机。 物联网通过对传统产业的变革,在某种程度上,颠覆了传统服务产业链条。新技术变革为运 营商和设备制造商, 占领行业市场提供了良好的契机。这是一个利用新技术所带来的机遇,突破重点行业的范例。 第二,应该抓住政府示范项目的机会。在政府示范项目中,政府关注重点在于整个物联 网产业链的发展, 以及社会公共资源在物联网领域最优化的投入。 设备制造商和电信运营商 可以通过在政府示范项目充分的合作,形成合力,实现重点行业的突破。中兴通讯和上海电 信合作,在上海提供了车辆监控系统服务世博会,取得了良好的社会效应。此项目最近刚刚 获得了 CDG 颁发的物联网的业务创新大奖。 第三,需要在经营模式和商业模式方面实现创新。现在物联网的发展体现出严重的行业 不平衡。 国内发展比较快的几个行业, 都是有巨额投资的行业。 大多数没有钱的行业怎么办? 未来物联网向更多行业纵深化发展, 需要由创新模式来带动。 挑战三:基础网络优化 基础网络的优化,是整个通信业界尚未解决的问题,也是大家非常关心的问题。 基础网络优化,前期普遍认为距离实际市场需求较远, 但是从今年下半年起, 在网络已经达到几百万甚至上千万物联网终端在线的情况下,这种需求已经出现了。比如加强网络终端感知能力的需求, 为了规避数据安全风险而进行数据分流的需求等。 这些都是现实的需求, 并且正在不断地细化。 从长远来看,我们认为物联网必须在横向整合、纵向深入以及基础网络优化三个重要问题上取得突破,才能取得规模化的发展。 物联网解决方案,经过前期的巨大努力,我国在物联网领域已经形成了金字塔形的层次结构:处在金字塔顶端的是物联网业务支撑平台产品; 处在第二层的是标准化、 规范化的物联网通信模块产品;第三层是关键行业应用方案;第四层是物联网的基础网络优化;第五层是技术人才的组织和支持。

蓝牙模块选型前期,一定要了解应用场景以及需要实现的功能(应用框图),以及功能实现过程中所能提供调用的接口(主从设备,功能),考虑模块供电,尺寸,接收灵敏度,发射功率,Flash,RAM,功耗(广播,连续传输,深度睡眠,待机状态),连接距离,接口,天线,性价比等。

根据蓝牙标准,SKYLAB的BLE蓝牙模块大致分为BLE42模块,BLE50模块,BLE52模块;如果蓝牙方案中需要的是支持主从一体的蓝牙模块,则可以选择BLE42模块SKB369,BLE50模块SKB501,BLE52模块SKB378,如果是想要找高性价比且做从的蓝牙模块,则优先考虑蓝牙42模块SKB376。

BLE蓝牙模块选型之参数:

传输速率:传输速率通常是设计人员首要考虑的,因为它关系到传送的信息类型。因此在进行蓝牙模块选型的时候务必要清楚蓝牙模块的应用,并以工作状态下所需要的数据传输速率为选型标准,毕竟把高质量音乐传送到耳机所需的数据速率,与心跳监护仪所需的数据速率有着很大的差别。

连接距离:根据距离的远近来选择,根据蓝牙方案的实际应用中的距离来确定哪个BLE蓝牙模块更能够满足数据传输需求。传输距离也是一个重要的考虑因素,当然距离越远越好,SKB369的传输距离可以达到30米,SKB501的传输距离可以达到50米,SKB378的传输距离可以达到50米+;

功耗:功耗主要由传输速率和距离来决定。一般蓝牙设备通过电池供电,功耗的高低直接决定着产品的续航能力。BLE蓝牙模块本身就是以低功耗著称,但是因为其拥有多种工作状态:广播(100ms间隔),连续传输(20ms间隔),深度睡眠(μA),待机状态(μA);各个状态下的功耗值也是有区别的,这个就需要工程师根据实际的蓝牙方案来确定了。BLE52蓝牙模块SKB378拥有极低功耗:TX 41mA@0dBm, RX 36mA@1Mbps, Sleep current<18uA);适合对于功耗有着严苛要求的产品,如智能手表、智能手环表等产品;

通讯接口:模块产品本身就是为了缩减产品上市周期了,为了方便蓝牙模块的使用,现有的BLE蓝牙模块都提供灵活的硬件接口,支持UART/SPI/GPIO/I²C/I²S/PWM接口,用户可以根据蓝牙方案的实际需求入手,如果只是数据传输,采用串行接口(TTL电平)就好了。

芯片方案:芯片决定着蓝牙模块的运算能力,没有一颗强劲的“ 芯 ”,蓝牙模块的性能无法保证。SKYLAB BLE42/50蓝牙模块都是基于Nordic方案研发推出,参数性能稳定可靠。SKYLAB BLE52蓝牙模块SKB378主频768MHz,32位ARM Cotex-M33处理器,同时内置32kB RAM和512kB Flash,支持模拟或者数字外设;

工作方式:BLE蓝牙一般分主、从机、主从一体/主从同连,一个主机目前最大可以与7个从机通讯,支持点对点通信;

目前市场中SKYLAB的BLE蓝牙模块主要是基于Nordic方案的蓝牙模块,分别是基于Nordic nRF52832芯片制作的SKB369和基于Nordic nRF52840芯片制作的SKB501,以及基于EFR32BG22蓝牙无线收发芯片的SKB378。可应用于互动娱乐设备:遥控、3D眼镜、游戏控制器;个人区域网络:健康/健身传感器和监护仪、医疗设备、钥匙扣+手表;遥控玩具;蓝牙信标;蓝牙网关;室内定位。

随着传统企业逐渐采取网络化以及智能化的改造,物联网专业的就业渠道也得到了很大的拓展,因此物联网这一专业的就业前景还是非常宽阔的,所以与考生来说,选择物联网专业也是一个非常不错的选择。尽管物联网对于人才的需求比较多样化,但是物联网的很多岗位仍然需要这些人才具备一定的物理基础和数学知识,对于从业者是需要拥有一定的动手实践能力和逻辑思维能力。因此对于文科生来说,在选择互联网这一专业时会存在一定的局限性,但是如果是从事交互设计及数学分析这些岗位的话,也是可以考虑的,因为这些岗位对于人才的需求还是比较大的,其就业前景也不错。

数据分析是基于物联网这一平台而开展开来的,并且随着大数据这一技术落实到传统行业以后,数据分析这样的岗位对于人才的需求也逐渐拓展开来,因此经过一个系统的学习之后,对于数学基础和统计学基础都能够基本掌握,对于数据分析的工具也可以正常使用,所以这一岗位的入门门槛并不是很高。

此外对于物联网这一专业在以后的作业岗位上的选择也是比较多的,如果对于大数据以及人工智能感兴趣,其实也是可以将自己的就业领域拓展到教育、科研的行业进行发展,而且这些领域对于人才的需求也比较大。

随着现代科技的不断发展,物联网领域对于设计、开发、维护以及管理等工作的需求量是非常大的。对于物联网专业的学生来说,能够从事与本专业的岗位还是比较不错的。医疗、电商、娱乐、通信等就业方向是很对物联网专业的学生未来就业的第一选择,这样的就业前景的广阔性,也使得物联网成为很对考生报考专业的第一选择。


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